系统动力学网上课堂_ch1.2
系统动力学课程PPT共五章全
思维模型－－因果回路图－－ 流图－－ DYNAMO－－计算机模型
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第三章 系统动力学的建模基础
3.1 思维模拟与决策陷阱 系统问题： 直觉对策： 环境污染严重 关闭工厂 乘车难 增加公共车辆 犯罪率增长 加强警力 货币供求矛盾增加 增印纸币 水产品供应不足 扩大捕捞量 知识贬值 紧缩教育投资 产品质量低下 增加广告 住房紧张 占田建房
x 指数增长 有极限增长
38
t
(1)基本正反馈模块 现象:谣言传播、企业产值增长、通货膨胀、 知识积累等 特点：非稳定、自增长、自循环
知识积累的正反馈关系
基本正反馈模块流图
39
动力学方程：
dx/dt=RT， RT =k1x， x（0）=x0， k1>0
解得：
x(t)=x0eK1t = x0et/T1
3)积分表达: LEV(t)=∫ [IR(t)-OR(t)]dt （2）速率变量（流率，Rate Variable R）
R LEV
k A
R=f(k,H,LEV,A)
27
（3）辅助变量（auxiliary variable， A)
LEV
k A
A=k*(H-LEV)
H
（4）源（Source、汇Sink)
LEV RATE
或 L(t) → R(t) → R(L)
L,R R
L(t)
R(t) 0 (a) t 0 (b) L*
33
L
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图解法的基本特点： （1）既可用于分析过程有可用于综合过程 三张图象中任意给定一张可画出另外两张。 （2）求解过程的规范性 （3）轮廓性求解（精度不高） （4）难于应用于两阶以上的高阶系统。
系统动力学的基本理论课件
详细描述
随着大数据技术的不断发展，越来越多的数据被收集并 用于对系统进行建模和分析。数据驱动的系统动力学研 究通过利用大数据技术，建立更加精确、全面的系统模 型，并利用这些模型对系统的动态行为和演化规律进行 深入分析和预测。
人工智能与系统动力学的融合研究
总结词
人工智能与系统动力学的融合研究是未来发展的重要方向之一，主要将人工智能技术应用于系统动力学建模和分 析中。
系统动力学的基本理 论
目录
• 系统动力学概述 • 系统动力学的基本概念 • 系统动力学建模 • 系统动力学应用领域 • 系统动力学研究展望
01
系统动力学概述
定义与特点
定义
系统动力学是一门研究系统动态行为的学科，它 通过建立数学模型来模拟系统的行为和动态变化 。
特点
系统动力学强调系统的整体性、动态性和反馈机 制，通过分析系统的结构和行为之间的相互作用 ，来理解和预测系统的行为。
定义参数和常数
为微分方程中的参数和常数赋予实际意义和数 值。
方程简化与推导
对微分方程进行化简和推导，得出更易于分析的模型方程。
模型验证与仿真
模型验证
对比模型预测结果与实际数据，检验模型的准确性和 可靠性。
模型仿真
通过模拟不同输入条件下的系统行为，预测未来发展 趋势和可能出现的状态。
敏感性分析
分析模型中各参数对系统行为的影响程度，找出关键 因素和最优解。
详细描述
在实际问题中，许多系统都存在着多尺度特征，即在 不同时间、空间尺度上表现出不同的行为和演化规律 。系统动力学通过建立多尺度模型，研究不同尺度之 间的相互作用和转化，揭示系统在不同尺度上的动态 行为和演化规律。
数据驱动的系统动力学研究
系统动力学VENSIM中文教程
分析系统行为模式 提出真实性检验约束 设定模型结构和参数
建立真 实性检验
建模：画出流程图 填入方程和参数
模型模拟
结构分析
数据集分析
1.4 Vensim PLE 的使用说明
Vensim PLE3.0c 可使用于 Window3.X，Windows 95, Windows NT 操作系统下。
z View 观察：对于模型的流图进行总体观察。提供按任意比例缩放。 z Model 模型检验：包括 Reality Check 即真实性检验，Time Bounds 时间
控制设置。其中 Time Bounds 是用于调控 Simulate 和 Reality Check 的时 间参数的。 z Windows 窗口：包括 Control panel 控制面板（即 Variable Selection 分析 变量选择，Time Axis 时间轴设置，Scalling 纵坐标调整，Datasets 数据 集选择， Graph 自定义作图等），以及 Pop Forward 实现由其它窗口转 换到模型建立窗口，Error History 是出错记录，Selection History 是选择 记录。 z Help 帮助：在该菜单下有 Manual 子菜单，它是 Ventana 公司提供的使 用手册，比较详细。另外一个是 About Modles 子菜单，它提供了 Vensim 对模型的基本概括，如变量数目，状态量数目等。并提供对模型设置加 密口令。
1
件，后缀为.vmf；另一种是文本文件，后缀为.mdf，这种文件可以用于模型的建 立和修改，但这并不是 Vensim 推荐的方法。
2. 运行于 Windows 下，数据共享性强，提供丰富的输出信息和灵活的输出 方式。由于采用了多种分析方法，因此 Vensim 的输出信息是非常丰富的。其输 出兼容性较强。一般的模拟结果，除了即时显示外，还提供保存文件和 copy 到 剪切板。例如建立好的模型可以 copy 到剪贴板，再由剪贴板转到 MS Word 的编 辑文件中。
系统动力学
系统动力学
系统动力学是一门介绍类似或模拟复杂系统和过程的学科，它旨在描述和预测系统的运行行为，以及系统中不同因素之间的依存性和相互作用。
系统动力学注重细节并清楚地描述特定系统的结构和行为模式，同时也探讨复杂系统中可能出现的行为变化。
它被用来模拟特定系统或自然系统，如病毒传播、气象模式、太阳能系统和非线性动态系统。
系统动力学中的复杂性可以来自多种不同的因素，例如，行为或角色的多样性、激发力的不确定性、规则的合理性、影响的时变性、概念的层次性和不可量化性等。
它也常用于探索系统中间接或非线性连接，以及在不同行为模式和状态变化之间的演化关系。
系统动力学的重要性在于它能够帮助人们理解复杂系统的内在结构以及系统中的各种变量之间的复杂而密切的关系，这些关系不仅影响系统的总体行为，还可以为系统的设计和操作提供重要的指引。
因此，系统动力学的研究和应用可以帮助改善和优化系统行为，从而有助于提高系统的有效性和效率。
总之，系统动力学是一种用来研究复杂系统和过程的重要学科，探讨系统行为和中间接关系是其最显著的特点，可以用来识别和预测复杂系统的总体行为，并以此帮助改善系统的性能，它的应用具有极其广泛的前景。
系统动力学ppt课件
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3、 基本概念
水平变量和速率变量的符号标识：
水平变量用矩形表示，具体符号中应包括有描述输入与输 出流速率的流线、变量名称等。
速率变量用阀门符号表示，应包括变量名称、速率变量控 制的流的流线和其所依赖的信息输入量。
注意：(1)常量方程中不能出现时间下标 (2)常量可以依赖于其他常量。
⑸初值方程
初值方程是给状态变量方程或者是某些需要计 算的常数赋予最初的值。
Li=Mi
Li：初始值名称
Mi：初始的数值
注意：(1)赋值方程中不能出现时间下标 (2)模型中每一个状态变量方程都必须赋予初始值， 因此每个L方程后都必须跟随一个N方程
边界优化是指系统边界及边界条件发生变化时引起系统结 构变化来获得较优的系统行为。
系统动力学就是通过计算机仿真技术来对系统结构进行 仿真，寻找系统的较优结构，以求得较优的系统行为。
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2.系统动力学的原理
系统动力学把系统的行为模式看成是由系统内部的信息反 馈机制决定的。通过建立系统动力学模型，利用 DYNAMO仿真语言和Vensim软件在计算机上实现对真实 系统的仿真，可以研究系统的结构、功能和行为之间的动 态关系，以便寻求较优的系统结构和功能。
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Contents
1 2 3 4 5
系统动力学发展历程 系统动力学的原理 系统动力学基本概念 系统动力学分析问题的步骤 系统动力学实际案例
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4、系统动力学建模流程
任务调研 问题定义 划定界限
《系统动力学模型》课件
3 交通拥堵问题
利用系统动力学模型分析 交通系统中的关键影响因 素，提出拥堵缓解策略。
总结
系统动力学模型的优 点
能够综合考虑各种因素的复杂 相互关系，揭示潜在的系统行 为规律。
系统动力学模型的局 限性
构建和验证模型需要大量的数 据和计算资源，并且容易受到 参数估计误差的影响。
系统动力学模型的未 来发展
3
1 972 年
《The Limits to Growth》的发表使系统动力学模型成为一个热门研究领域。
系统动力学基本理论
系统动力学图形符号、流量与库存的关系以及系统动力学中的反馈思想是构建系统动力学模型的基本理论。
系统动力学模型的构建
步骤一：制定概念模 型
定义系统的边界和范围，确定 系统中的因素。
步骤二：建立定量模 型
全面考虑建模元素，建立动态 模型方程。
步骤三：模型验证和 仿真
模型验证的用案例
1 企业资源分配问题
通过系统动力学模型优化 企业的资源配置方案，提 高经济效益。
2 环境污染问题
应用系统动力学模型预测 环境污染的发展趋势，制 定相应的环境保护措施。
复杂性分析
适用于复杂问题，帮助发现问题背后的潜在因果 关系。
系统动力学模型的应用领域
商业与管理 公共政策 能源与资源管理
环境与可持续发展 社会科学 健康与医疗
系统动力学模型的历史发展
1
1940年代
系统动力学的基本概念和方法首先由Jay W. Forrester提出。
2
1960年代
MIT的Jay W. Forrester开始使用计算机来构建和模拟系统动力学模型。
系统动力学
系統动力学目录第一章绪论 (2)1 系统动力学的内涵 (2)1．1系统动力学的概念 (2)1．2 SD模型的基本特点： (2)2 国内外SD的发展及应用情况 (2)2．1 国外SD的发展及应用情况 (2)2．2 国内SD的发展及应用情况 (3)2．3 SD模型的主要应用范围 (3)3 SD建模工具简介 (3)第二章系统动力学的基本理论 (4)1 系统 (4)2 反馈 (4)3 反馈回路 (5)4 反馈系统 (7)5 系统的结构与描述 (7)6 SD的图形表示法 (8)2、因果与相互关系图 (9)3 流图 (10)4 混合图 (11)5 速率——状态变量关系图 (12)第三章DYNAMO模拟语言 (12)1 DYNAMO中的时间下标 (12)2 DYNAMO的有关规定与规则 (13)2．1 变量名字符的规定 (13)2. 2 代数运算符的表示 (13)2．3 方程的列数 (14)2 ．4 变量与常量 (14)3 DYNAMO的方程式 (14)3.1 状态（State，Level）变量方程 (14)3．2 速率（Rate）方程 (15)3．3 辅助（Auxiliary）方程 (15)3．4 表函数（Table Function） (15)3．5 N方程 (16)3.6 C方程 (16)3.7 变量与方程图形表示的通用符号 (16)4 DYNAMO的函数 (16)4．1 延迟函数（Delay） (16)4. 2 平滑函数 (17)4．3 信息延迟 (18)4．4 数学函数 (19)4．5 逻辑函数 (19)4．6 测试函数（TEST） (19)5 DYNAMO的输出问题 (21)5.1 输出语句 (21)第四章一阶系统 (21)4.1 概述 (21)4.2 一阶系统的重要参数 (22)4.2.1 指数增长及其参数 (22)正反馈系统 (23) (23)4．2 ．2 正反馈过程的特征 (25)负反馈系统 (25)4.4.1 负反馈结构的因果与相互关系图、流图与方程式 (26)4.4.2 负反馈系统的特性 (27)4.4.3 寻的负反馈系统的行为的三种模式 (27)（1）GL> 0，LEV≥0，(LEV(0)-GL)< 0； (27)4.5 负反馈系统的补偿特性 (28)4.5 S形增长的反馈结构 (29)4.5.1 S形增长的系统内部结构 (30)第五章模型与方程的建立 (30)5．1 状态方程 (30)5.1.1 状态方程的标准格式 (30)5.1.2 状态变量的确定原则 (30)5.2 速率方程 (31)5.3 辅助变量方程 (35)5.3.1 辅助变量的确定原则： (35)5.3.2 辅助变量方程的代数表达式 (36)5.4 模型的参数 (36)5．5 方程的初始值 (37)5．5．1 模拟从平衡状态开始 (37)5.6 DYNAMO的差错问题 (38)5.6.1 错误分类 (38)5.6.2 常见的其他错误 (39)5.7 构思模型与建立模型方程的原则 (39)5．7．1 构思模型结构的原则 (39)第六章模型的正确性、有效性、信度与检验 (39)6.1 系统动力学模型的检验 (39)6.1.1 模型结构适合性检验 (39)6.1.2 模型行为适合性检验 (39)6.1.3 模型结构与实际系统一致性检验 (39)6.1.4 模型行为与实际系统一致性检验 (40)6.2 建立系统动力学模型的步骤 (40)《系统动力学导论》主要参考书1、贾仁安, 丁荣华编著. 系统动力学－反馈动态性复杂分析. 高等教育出版社, 20022、陶在朴. 系统动态学——直击《第五项修炼》奥秘. 中国税务出版社, 20053、彼得·圣吉. 第五项修炼4、王其藩著. 社会经济复杂系统动态分析. 上海：复旦大学出版社, 19925、苏懋康著. 系统动力学原理及应用. 上海交通大学出版社, 19916、王洪斌. 系统动力学教程. 哈尔滨工业大学出版社, 19907、王佩玲. 系统动力学——社会系统的计算机仿真方法. 北京：冶金工业出版社，1994.8、系统动力学，钟永光等编著，科学出版社，20099、环境模拟:环境系统的系统动力学模型导论(美) Andrew Ford 著，科学出版社，200910、社会系统动力学:政策研究的原理、方法和应用。
系统动力学建模过程课件
根据流图和参数确定，建立描述系统动态行为的数学方程。
模型测试与验证
要点一
模型测试
通过模拟实验对模型进行测试，检查模型是否符合实际情 况。
要点二
模型验证
对比模型的输出与实际数据，验证模型的准确性和可靠性 。
PART 04
系统动力学模型应用
REPORTING
政策模拟与预测
总结词
通过系统动力学模型，模拟不同政策情 景下系统的未来发展趋势，为政策制定 提供依据。
决策支持与分析
总结词
系统动力学模型能够为决策者提供全面的、动态的决策支持，帮助决策者更好地理解和 掌握系统的行为。
详细描述
系统动力学模型能够模拟不同决策方案下，系统的未来发展趋势和可能出现的风险和机 遇，为决策者提供全面的决策支持和分析，帮助决策者做出更加科学、合理的决策。
PART 05系统动力学Fra bibliotek模挑战与解 决方案
预防和解决冲突
系统动力学模型可以帮助 我们更好地理解系统内部 的冲突和问题，从而预防 和解决这些冲突。
系统动力学的历史与发展
01
起源
系统动力学起源于20世纪50年代，由美国麻省理工学院的Jay
Forrester教授创立。
02
发展历程
经过多年的发展，系统动力学已经广泛应用于各个领域，包括企业管理
、城市规划、生态保护等。
PART 06
系统动力学建模案例研究
REPORTING
案例一：城市交通系统建模
总结词
城市交通系统是一个复杂的动态系统，涉及到交通流 量、道路网络、交通工具等多个因素。
详细描述
城市交通系统建模需要考虑交通流量的大小、流向、道 路网络的结构和布局、交通工具的类型和数量等因素。 通过建立系统动力学模型，可以模拟城市交通系统的运 行情况，预测未来的交通需求和拥堵情况，为城市规划 和交通管理提供决策支持。
系统动力学的基本理论【共25张PPT】
思：一是指组成系统的各单元。二是指各单元间的作用与相互关系
。系统的结构标志着系统构成的特征。
• 系统的结构包含下述体系与层次：
（1）系统S范围的界限；
（2）子系统或子结构Si(i＝1，2，………p)；
（3）系统的基本单元，反馈回路的结构Ei（j＝1,2,………m ）；
（4）反馈回路的组成与从属成分：状态变量、速率变量、辅助变量 等。
统的内部。
fraction spending to investment 2
non armament spending 2
Economic Capacity 2
capacity lifetime 2 capacity
target armament 2
desired strength ratio 2
initial economic capacity2
沿着反馈回路绕行一周，看回路中全部因果链
的积累效应，积累效应为正，则为正反馈回路，积
累效应为负，则为负反馈回路。
反馈系统就是相互联结与作用的一组回路。
（1）若反馈回路包含偶数个负的因果链，则其极性为正； （2）子系统或子结构Si(i＝1，2，………p)；
（1）正因果链：A→B＋
（4）反馈回路的组成与从属成分：状态变量、速率变量、辅助变量等。
3) 流图
IN 输入率
LEV 状 态变量
OUT 输出率
图1.8 流图及其表示符号
• 流图包括： 状态变量：Level 速率变量: Rate 辅助变量：Auxiliary 源: Sources 汇（漏或沟）: Sinks 物质流：实线 P43 信息链：虚线 P43 源和汇代表系统的环境，其他代表系
armament lifetime 2
系统动力学课件
要点二
系统模型建立
根据流图，建立相应的数学模型，包括变量、参数、方程 等，描述系统的动态行为。
参数估计与模型检验
参数估计
根据历史数据和实际情况，估计模型中的参数值，使模 型更加接近实际系统。
模型检验
通过对比模拟结果和实际数据，验证模型的准确性和有 效性，对模型进行必要的调整和修正。
模型仿真与结果分析
VS
详细描述
iThink是一款具有创新性和灵活性的系统 动力学软件。它提供了丰富的建模工具和 功能，支持构建各种类型的系统模型，并 能够进行仿真和分析。iThink还具有开放 性和可扩展性，支持与其他软件进行集成 和定制开发，满足用户的特定需求。
06
系统动力学案例分析
企业战略管理案例
总结词
通过系统动力学方法分析企业战略管理问题 ，探究企业战略制定和实施过程中的动态变 化和反馈机制。
系统动力学课件
contents
目录
• 系统动力学概述 • 系统动力学的基本概念 • 系统动力学的应用领域 • 系统动力学建模方法与步骤 • 系统动力学软件介绍 • 系统动力学案例分析
01
系统动力学概述
系统动力学的定义
系统动力学：是一门研究系统动态行为的学科，它通过建 立数学模型来描述系统内部各要素之间的相互作用和反馈 机制，从而预测系统的未来状态和行为。
05
系统动力学软件介绍
STELLA
总结词
功能强大、广泛应用的系统动力学软件
详细描述
STELLA是一款功能强大的系统动力学软件，广泛应用于各个领域，如商业、教育、科研等。它提供了丰富的建 模工具和功能，支持构建复杂的系统模型，并能够进行仿真和分析。STELLA具有友好的用户界面和易于学习的 特点，使得用户能够快速上手并高效地构建和运行模型。
系统动力学课件与案例分析
2.系统动力学的原理
系统动力学原理总结：
系统动力学把系统的行为模式看成是由系统内部的信 息反馈机制决定的。通过建立系统动力学模型，利用 DYNAMO仿真语言和Vensim软件在计算机上实现对真实 系统的仿真，可以研究系统的结构、功能和行为之间的动 态关系，以便寻求较优的系统结构和功能。
Contents
3.系统动力学基本概念
而且，主回路并非固定不变，它们往在在诸回路之间随时 间而转移，结果导致变化多端的系统动态行为。
非线性：线性指量与量之间按比例、成直线的关系，在空间 和时间上代表规则和光滑的运动；而非线性则指不按比例、 不成直线的关系，代表不规则的运动和突变。线性关系是 互不相干的独立关系，而非线性则是相互作用，而正是这 种相互作用，使得整体不再是简单地等于部分之和，而可 能出现不同于“线性叠加”的增益或亏损。实际生活中的 过程与系统几乎毫无例外地带有非线性的特征。正是这些 非线性关系的耦合导致主回路转移，系统表现出多变的动 态行为。
1.系统动力学发展历程
System dynamics was created during the mid-1950s by Professor Jay W.Forrester of the Massachusetts Institute of Technology.
1.系统动力学发展历程
J.W.Forrester等教授在系统动力学的主要成果： 1958年发表著名论文《工业动力学——决策的一个重要突 破口》，首次介绍工业动力学的概念与方法。 1961年出版《工业动力学》(Industrial Dynamics)一书， 该书代表了系统动力学的早期成果。 1968年出版《系统原理》(Principles of Systems)一书， 论述了系统动力学的基本原理和方法。 1969年出版《城市动力学》(Urban Dynamics)，研究波 士顿市的各种问题。 1971年进一步把研究对象扩大到世界范围，出版《世界动 力学》(World Dynamics)一书，提出了“世界模型II”。
系统动力学 (3)
系统动力学引言系统动力学是一种研究复杂系统行为和相互关系的科学方法，它将系统看作是一系列相互作用的组成部分，并通过建立模型来描述系统的行为变化。
这种方法利用数学模型和计算机模拟来分析系统的特性，从而帮助我们理解和预测系统的动态行为。
本文将介绍系统动力学的基本概念、原理和应用，并探讨其在实际问题中的应用。
系统动力学的基本概念系统动力学的核心概念包括系统、变量、关系和行为。
系统指的是我们研究的对象，可以是物理系统、社会系统或生态系统等。
变量是系统中的量化指标，用于描述系统的状态。
关系则表达了变量之间的相互依赖和相互影响关系。
系统动力学通过建立数学方程来描述这些关系，从而揭示系统的行为模式。
系统动力学的基本原理系统动力学的基本原理是基于动态反馈和延迟效应的。
动态反馈指的是系统中的变量之间存在相互作用和反馈机制，即某变量的变化会影响其他变量并反过来影响自身，形成一个闭环系统。
延迟效应则指的是系统中的变化不会立即产生对应的响应，而是有一个时间滞后的过程。
系统动力学的建模和分析过程包括以下几个步骤：1.系统边界定义：确定所研究系统的边界和范围，明确需要包含的变量和关系。
2.变量识别和定义：识别系统中的各个变量，并定义每个变量的含义与度量方式。
3.关系建立：建立变量之间的关系及数学方程，描述其相互作用和影响关系。
4.参数设定和初始条件：确定模型中的参数和初始条件，以反映实际情况。
5.模型求解和分析：利用数学方法和计算机模拟求解模型，并进行灵敏性分析、稳定性分析等。
6.结果验证和应用：验证模型结果的准确性和合理性，并将模型应用到实际问题中。
系统动力学在实际问题中的应用系统动力学在多个领域中都有广泛的应用，包括管理决策、环境保护、经济学、社会学等。
管理决策系统动力学可以帮助决策者理解和分析复杂的管理问题，并提供决策支持。
例如，一个公司管理团队可以利用系统动力学模型来研究市场需求、生产能力和供应链等因素对企业利润的影响，从而制定战略决策和管理措施。
系统动力学模型课件
系统动力学模型的基本概念
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系统动力学模型的基本概念
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系统动力学模型的基本概念
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系统动力学模型的基本概念
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市场预测
在商业领域，系统动力学模型可以用于预测市场变化，帮助企业制定营销策略 和调整生产计划。例如，预测市场需求、竞争态势、产品生命周期等。
优化决策
资源分配
系统动力学模型可以帮助决策者优化资源分配，提高资源利用效率。例如，在有 限的预算下，合理分配资金、人力、物资等资源，实现效益最大化。
决策支持
系统动力学模型可以为决策者提供决策支持，帮助其分析不同方案的可能影响。 通过模拟不同方案的效果，决策者可以更好地权衡利弊，做出更明智的决策。
详细描述
供应链管理模型通过模拟供应链中供应商、制造商、分销商和零售商等各环节的动态行为，优化供应链的性能， 提高企业的竞争力。该模型可以用于制定采购、生产、物流等方面的策略，降低成本、提高效率。
人口增长模型
总结词
人口增长模型是系统动力学中用于模拟人口增长过程的模型 。
详细描述
人口增长模型通过模拟人口出生率、死亡率、迁移率等动态 因素，预测未来人口数量和结构的变化。该模型可以用于制 定人口政策、资源分配和经济发展等方面的策略，促进人口 与环境的协调发展。
要点二
详细描述
在设定参数与初始条件时，需要依据实际情况和可获取的 数据，为模型中的参数和初始条件进行合理的赋值。这些 参数和初始条件将直接影响模型的模拟结果，因此需要谨 慎选择和验证。
anylogic系统动力学教程
系统动力学教程© 1992-2005 XJ Technologies Company Ltd. 版权所有© 1992-2005 XJ Technologies。
保留所有权利。
XJ Technologies Company LtdAnyLogic@/products/anylogicContents目录关于此教程 (1)1. 产品生命周期模型 (2)1.1 创建一个新工程 (2)1.2 分析此模型 (3)1.3 将客户和潜在客户建模为存储体（stock） (4)1.4 将购买建模为一个流 (6)1.5 定义购买流对人群的影响 (6)1.6 加入常数 (8)1.7 定义存储体（stock）的初始值 (10)1.8 加入从属动作（auxiliary） (11)1.9 定义购买率公式 (11)1.10 查看因果依赖性 (12)1.11 配置仿真 (13)1.12 运行模型 (14)1.13 查看变量的值 (15)1.14 用图表显示变量的变化 (15)1.14.1 查看客户和潜在客户数目动态信息 (15)1.14.2 查看购买率 (17)1.14.3 查看不同购买源的贡献 (17)1.15 创建一个显示台（show-bench） (18)1.15.1 创建动画图 (18)1.15.2 创建动态的存储体（stock）和流图 (19)1.15.3 加入控件 (23)2. 扩展产品生命周期模型 (27)2.1 加入替代性购买逻辑 (27)2.1.1 建模产品丢弃率 (27)2.1.2 修改动画 (29)2.2 建模需求循环 (31)2.2.1 向我们的模型中加入实验数据 (31)2.2.2 用公式表示购买比例 (33)2.3 建模一个推广战略 (35)2.3.1 建模广告支出 (35)2.3.2 建模一个推广计划 (37)2.4 优化产品的市场进入战略 (39)2.4.1 查看市场饱和度 (40)2.4.2 配置优化 (41)2.4.3 运行优化 (43)3. 总结 (45)关于此教程AnyLogic TM支持多种不同的建模技术。
系统动力学基本原理
系统动力学基本原理系统动力学是一种研究复杂系统行为的方法，它基于一些基本原理。
本文将探讨系统动力学的基本原理，并通过人类的视角刻画明确，使读者感到仿佛是真人在叙述。
系统动力学的基本原理之一是反馈环路。
在自然界和人类社会中，许多系统都存在着反馈环路，它可以是正向的或负向的。
正向的反馈环路会增强系统的变化，而负向的反馈环路则会抑制系统的变化。
例如，当温度上升时，人体会出汗散热，从而降低体温，这就是一个负向的反馈环路。
另一个基本原理是动态平衡。
系统动力学认为，系统的状态会随着时间而变化，但最终会趋于某种平衡状态。
这种平衡不是静态的，而是动态的，系统会在平衡状态中保持一定的变化和调整。
例如，一个生态系统中的物种数量可能会随着时间的推移而发生变化，但最终会达到一种相对稳定的平衡状态。
系统动力学还强调整体性和相互作用。
系统动力学认为，系统中的各个部分是相互关联的，它们的变化会互相影响。
一个系统的行为不能仅仅通过研究其单个部分来理解，而需要考虑整体系统的特性和相互作用。
例如，一个城市的交通拥堵问题不能仅仅通过改善某些道路来解决，而需要综合考虑道路、公共交通、人口数量等因素的相互作用。
系统动力学还关注时间延迟和非线性。
许多系统在作出反应时会存在时间延迟，这意味着系统的变化不会立即发生，而是需要一定的时间。
此外，系统动力学认为，系统的行为不一定是线性的，即系统的输出并不总是与输入成正比。
系统的非线性行为可能导致出乎意料的结果，需要通过系统动力学的方法进行分析和预测。
系统动力学的基本原理包括反馈环路、动态平衡、整体性和相互作用、时间延迟和非线性。
这些原理帮助我们理解和解释复杂系统的行为，为我们提供了一种方法来研究和预测系统的变化。
通过人类的视角刻画，让读者感受到这些原理在现实生活中的应用，从而使文章更具情感和自然度。
《系统动力学》课程实验教学大纲
《系统动力学》课程实验教学大纲课程名称：系统动力学课程编号：066306英文名称： System Dynamics课程性质：独立设课课程属性：专业应开实验学期：第五学期学时学分：课程总学时40 实验学时8 课程总学分2.5 实验学分0.5实验者类别：博士适用专业：管理科学、工业工程先修课程：计算机文化基础、系统工程一、课程简介系统动力学（System Dynamics，缩成SD），是一门分析研究信息反馈系统的科学，也是一门认识系统问题和解决系统问题交叉的综合性的新学科。
它是系统科学和管理科学中的一个分支，它也是一门沟通自然科学和社会科学等领域的横向科学。
SD理论的基本点是强调系统的观点、整体的观点、联系的观点、发展的观点和运动分的观点。
SD 的模型模拟是一种功能——结构的模拟，SD模型可视为实际系统的实验室，它特别适合于分析解决社会、经济、生态和生物等非线性复杂大系统的问题。
从面向工程的指导思想，本课程主要培养学生的建模能力，对一个给定的实际系统，能正确建立其模型并由之预测系统的动力学行为。
这是培养学生面向工程、认识和解决复杂系统问题的一门课程，具有比较广泛的应用前景。
二、课程实验教学的目的、任务与要求通过课程实验，学生能够运用所学的知识和技能于系统管理与实践活动中，培养和锻炼学生的系统分析问题和解决复杂系统问题的能力，以及运用计算机进行复杂系统的建模、仿真、分析、决策等能力。
三、实验方式与基本要求实验方式：学生一人一机，独立实验，注意记录实验数据与结果分析。
基本要求：实验前，学生要认真预习实验指导书，了解实验目的和实验内容；实验时，要认真上机，做好观察分析和记录；实验后，按要求编写实验报告。
96四、实验项目设置1.必修/2.选修/3.其它五、参考书目教材：《系统动力学》，王其藩编，清华大学出版社出版，出版时间：1998年。
参考书：《系统动态学》，陶在朴编，中国税务出版社，出版时间：2005年六、实验报告要求每个实验均按统一格式编写实验报告。
系统动力学讲稿1
正（负）反馈系统
按照反馈过程的特点，反馈划分为正反馈和负反馈两种。 特点： 自身运动的加强过程，在此过程中运动或动作所引起 正反馈能产生自身运动的加强过程 自身运动的加强过程 的后果将回授，使原来的趋势得到加强。 负反馈能自动寻求给定的目标 自动寻求给定的目标，未达到(或者未趋近)目标时将不断 自动寻求给定的目标 作出响应。 具有正反馈特性的回路称为正反馈回路，具有负反馈特点的回路则 称为负反馈回路(或称寻的回路)。 分别以上述两种回路起主导作用的系统则称之为正反馈系统与负反 馈系统(或称寻的系统)。
反馈系统
反馈系统就是包含有反馈环节与其作用的系统。 反馈系统 它要受系统本身的历史行为的影响，把历史行为的后果回授给系统 本身，以影响未来的行为。 反馈系统与反馈回路 反馈系统就是相互联结与作用的一组回路；或者说反馈系统就是闭 环系统。
反馈系统俯拾皆是，生物的、环境的、生态的、工业的、农业的、经 济的和社会的系统都是反馈系统。
定义： 定义： 系统动力学是一门分析研究信息反馈系统 分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统 分析研究信息反馈系统 问题和解决系统问题的综合性交叉学科。它是系统科学与管理科学的 一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学等领域的横向学科。
1.1 系统动力学—研究进展
研究组织：
MIT System Dynamics Group System Dynamics Society System Dynamics in Education Project
系统分析1
用系统动力学解决问题的第一个步骤。 主要任务：分析问与统计数据； 2)了解用户提出的要求、目的与明确所要解决的问题； 3)分析系统的基本问题与主要问题，基本矛盾与主要矛盾，变量与主要 变量； 4)初步划定系统的界限，并确定内生变量、外生变量、输入量； 5)确定系统行为的参考模式。
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（3）科学推理测试
• 元音字母的背面是偶数，即E的背面是偶数4。 • 最少需要翻几张卡片来证明卡片其正面是元
音，反面一定是偶数的逻辑规则？
EK4 7
• 人们在面对逻辑、数学和统计学训练时，有 要求寻找一致性证据的倾向。
（3）科学推理测试
• 在科学推理的错误中，对学习最有害的 倾向是寻找与当前的想法相一致的证据， 而不是潜在的不一致的东西。因此仅聚 焦在证实当前的看法上去研究策略，会 降低或减慢反常规思维的产生和认识， 而后者却会引导去进一步学习提高认识 的。
• D方案持续实施了20年，出现的现象始料 未及。出生率虽在上升，但财富却减少 了。城市人口并没有增长，经济虽然增 长了一点，但并没有期望的那么多！意 想不到的是，死亡率迅速上升。城市经 历了几次可怕的疾病侵袭，整个经济中 唯一的亮点就是葬礼业务。新生儿增长 的速度不及人口死亡的速度，城市人口 正在慢慢变少。
A:第一要先设定目标－不要再有羊因狼而死掉 第二挑战教条，羊一定要被狼吃吗？ 第三收集资料，尽量搜集与狼有关的信息，
彼此分享再集思广益。
Q3:福尔摩斯说“数据，数据，没有数据的推理 是罪恶”
A:羊收集了数据后便发现下雨天羊不会短少，只 有晴天狼才吃羊，经过观察，结果发现天旱无 水时狼会从经过河床上的铁丝网下面钻进来吃 羊，下雨时水流湍急就不会，因此只要把石头 堵住河床那一段的铁丝网羊就安全了。
企鹅住在冰山上 企鹅爱吃蛤蜊
海象也爱吃蛤蜊
海象羡慕企鹅， 拥有如此丰富的蛤蜊资源
小结
• 企鹅们拥有尚未利用的资源 • 海象们具备捕获这些资源的能力
终于 企鹅与海象决定合作
创造冰山天堂
企鹅与海象的协议 1.海象必须为企鹅收成蛤蜊 2.海象也拥有蛤蜊的食用权 3.海象不可以吃企鹅！
消息很快就传开了
案例背后的故事
• 分析以上三个案例，说明什么？
1、我们面临的世界是个不断变化、 紧密相连的世界。
2、许多变化凭我们个人的直觉无法 估算的。
3、许多变化是非线性的，有些开始 是微小的，难以察觉的，但等到 察觉已经为时过晚。
故事4
《 冰山的一角》
掌控影响组织成败的隐 性力量
这是发生在一个遥远的巨大的、凹 凸不平的冰山上面
个 4 故事
在很久很久以前…
故事1
《比狼学得快》
如何在学习型组织中生存和发展
这是一只狼
这是一只羊羊生活在美丽的草原上， 羊群活动的地方有好几英里長 用尖刺的铁丝网围着。
但是不管怎样，狼还是进得来
我梦想
有一天不再有別的羊成了狼的早餐
「要怎么做？」每一只羊都想要知道
如何看见冰山的全貌
我们到观光区游览，第一次去总是印象良 好，等到再次前去就发觉人潮拥挤，品味 及格调都不如以往，后来观光区开始衰退 萎缩，我们也不屑前往，最后商店倒闭了 很多，几乎与故事的情节如出一辙。
「系统思考」是帮助我们了解事件 的发生都是有其来龙去脉的，当我 们更有能力看清水面下的冰山结构， 就越有机会找到，所谓鱼与熊掌可 以兼得的创新对策，这不管对一个 组织或个人来说，都是影响深远的 议题，值得我们花时间探讨。
启示:人类的社会是很复杂的，它绵密的网 路是牵一发而动全身，因此，只有承认 看似不同的东西会彼此相互影响，才可 避免倾轧，只有系统的方式思考时才会 周密，问题才得以理清。
系统思考的能力应该是国民必备的能力， 只有跳出传统的线性思考，中国才会有 前途。
你看到了什么？
六角形，中间三条直 线交叉？ 六个三角形？
一天，池塘里面流进了一些刺激睡莲生 长的化学污染物，它们可以让睡莲每24小 时增长一倍,睡莲可以在50天内覆盖整个池 塘.
什么时候池塘 会被覆盖一半？
在池塘被睡莲覆盖的 面积最多达到多少时， 青蛙才有可能采取行 动去挽救它们自己？
青蛙有一种阻止睡莲生 长的方法，但是需要花10 天时间来将这个方法付诸 实施。
更多的企鹅出现了 更多的海象来了 更多的蛤蜊被带到冰山上 情况开始有些不对劲…
有企鹅被海象压扁了！
扩大 系统思考
企鹅与海象共同开采美味的蛤蜊一桩 美事却引发冲突，哪里出了问题？
如何跳脱线性思考，学会系统思考 发现冰山上、下一连串的因果互动呢？
企鹅无法潜水到深海去捞蛤蜊，于是
引进外劳，请海象帮忙，一开始很好， 但是后来人口越来越多，地狭人稠，冲 突就产生了，写备忘录，订条约都无济 于事，因为现实的需求是大于公民道德 的理想，最后，只有借助系统思考，从 全新的角度出发，才避免了坐以待毙。
歧见来自于你住在什么 「塔」上？
它决定你如何看？ 看见什么？如何行动？
挑战 心智模式
• 观察与思考
你能看见三角形？
（1）“眼见”并不为“实”
• 亮白三角形在可视 觉信息（黑边三角 形）到大脑去进行 有意识的思考加工 前就出现。
心智模型
• 我们直觉看到的“世界”是被我们的感知器官 和大脑加工的，既有真实的，也有经大脑加工 臆想出的心智模型。
启示:科学思考的方式：观察、假设、求证、解 决问题。
故事2
《旅鼠的困境》
与目标共处 以愿景领导
他们是旅鼠
这是一座很高的悬崖
（假如你身临其境， 你会感到胃痛，赶快 翻到下页吧!）
喔！真恐怖！
真的，旅鼠正要跳下悬崖 但他们从没有想过，为什么要跳崖
他们甚至年年举办跳崖庆典… 「欢迎来到旅鼠跳崖庆典！」一 只年长的旅鼠对着扩音器大喊
• 国君宣布选择D方案。
• 理由是：A方案，战争会对人口尤其是轻壮年 产生削弱，从历史上看，即便是获胜者也很难 从战争中取得财富；B方案，对亚当.斯密究竟 能干什么还不清楚；C方案，饮茶有什么用？ 这一方案最不可取；D方案，是一个真正的创 新。因为经济增长的主要动力是人口增长，而 人口的增长要受出生率的影响，所以对生育孩 子的家庭进行补贴更能促进出生率的提高。另 外，对城市居民额外增加一点补贴，可以保证 城市人口是增长最快的那部分。虽然短期会增 加财政负担，但长期必会产生效益。
「布基想知道山洞外面是什么？」
这个问题困扰其他的洞穴人
他们开始生气了！
「布基失去了理智!」 「布基已经迷惑，中邪了」 「布基想要破坏一切！」 「这样做可能会毁灭我们！」
「走开! 出去！」
他们齐声大喊
布基跑向洞穴的出口…
哇！外面的世界真大
布基开始他的探险之旅…
虽然洞穴里外仅一线之隔 但仍有许多人拒绝面对
六个平行四边形？
六个菱形？
六个梯形？ 一个正立方体？！
谁对？ 谁错？
都对？ 都错？
一件事有无数种观点 一个物体有无数个面
系统思考：让我们懂 得以更宽广的视野去 看待一切
系统思考
• 十八世纪欧洲一个富庶的国度，国君把目光放 在了长期发展上，她希望采取一些政策来促进 国家的经济繁荣。
• 有四项选择方案： • A 寻找借口和邻国发动一场战争； • B 邀请经济学家亚当.斯密任首席经济顾问； • C 启动一种饮茶的潮流； • D 鼓励生育，国家对生育孩子的家庭进行补贴。
迎向 自我超越
飞跃人生的大峡谷
「勿固步自封」
启示:提醒我们人一定要随时随地有勇气超 越自我，启发了你对生命的探索，生命才有 延续的价值。
故事3
《洞穴人的阴影》
洞察限制组织发展的信念
曾经有一个时期，有五个洞穴人 他们一直住在洞穴里面，没离开过
对洞穴人来说，这些影子就是事实
看着洞内一成不变的褐色墙壁， 他若有所思的说：
当羊群开始改变信念要比狼学得快 命运开始大逆转！ 你呢？你的团队呢？
比竞争者学得够快吗？
你认为需要建立 学习型组织?
你是狼、还是羊？
藉由故事的启发，往往能帮助会议的有效沟通， 也促使大家去思考更整体的工作与学习方式。
Q1:『我们为什么要当学习型的羊群，我们为什么 不直接向狼学习？』
Q2:光是改变做事的方法是不够的，必须改变观 察和思考的方式才有用。
实践与思考
• 直觉估计：取一张普通的纸（1张典型的纸
约0.1mm厚），将其对半折，再对折，此纸 仍然不到半毫米厚。若你将纸对折40次以上， 纸会多厚？
• 若你折至100次以上，它又多厚？
你的计算和你的直觉 估计有多少差距 ？
分析与思考
青蛙与睡莲的故事
一群青蛙幸福地生 活在一个大池塘的一角。 池塘的另一边是一片睡 莲。它们的生活都是如 此平静恬适，相安无事。 青蛙们偶尔还游到睡莲 那边，跳到睡莲那舒展 的叶片上嬉戏。
• 心智模型：是深植于我们脑中的各种图像、假 设与信念，包括我们对自己、对他人、对组织 及世界的看法。
• 当我们不察觉心智模型的存在时，它对我们的 影响反而非常大。而我们意识到它的存在时， 就可能承认自己的思考有瑕疵。
（2）辨别扑克牌
（2）辨别扑克牌
• 你没有发现些着两张牌异常原因: 眼睛所看见的只是大脑准备好要 理解的。
「我打算做个天鹅潜水！」一只 旅鼠说
「我打算做个炮弹！」另一只笑 着说
「呜，呜！」女士们尖叫着，扮 演猫王的演员旋转地脱掉衣服
但是，为什么要跳崖呢？
我到底怎么了？ 为什么无法像其他的旅鼠
一样快乐的跳崖？
我是谁？为什么我在这儿？
大多数的旅鼠会去跳崖 因为跳崖比了解自己容易多了
你呢？如何利用创造性张力改变人 生的结构，勇敢飞跃大峡谷